CLHP couplée à une empreinte chimique pour la reconnaissance multi-motifs afin d’identifier l’authenticité de Clematidis armandii caulis
Summary
Nous présentons ici un protocole pour établir la chromatographie liquide à haute performance (HPLC), couplée à la reconnaissance multi-motifs d’empreintes chimiques par empreintes digitales, qui fournit une nouvelle stratégie pour identifier efficacement les variétés authentiques de Clematidis Armandii Caulis et de ses adultérants.
Abstract
Une méthode d’identification des matériaux médicinaux chinois et de leurs adultérants apparentés a été construite en prenant Clematidis Armandii Caulis (Chuanmutong, une médecine traditionnelle chinoise universellement utilisée) comme exemple. Dix lots de variétés authentiques de Chuanmutong et cinq lots d’adultérants apparentés ont été analysés et comparés sur la base des empreintes digitales par chromatographie liquide à haute performance (CLHP) combinées à la chimiométrie, y compris l’analyse en grappes (AC), l’analyse en composantes principales (ACP) et l’analyse orthogonale partielle des moindres carrés (OPLS-DA). En outre, la teneur en β-sitostérol a été déterminée. L’empreinte chimique de contrôle de Chuanmutong a été établie et 12 pics communs ont été identifiés. La similitude entre l’empreinte digitale de 10 lots de variétés authentiques de Chuanmutong et l’empreinte digitale de contrôle était de 0,910-0,989, tandis que la similitude de cinq lots d’adultérants n’était que de 0,133-0,720. Sur la base des pics communs dans le chromatogramme, 15 lots d’échantillons ont été classés en trois niveaux de teneur par PCA, et ont été agrégés en quatre catégories par CA, obtenant une distinction claire entre le Chuanmutong authentique et les adultérants de Chuanmutong. En outre, sept composants différentiels capables d’identifier efficacement les Chuanmutong authentiques et les adultérants de Chuanmutong ont été trouvés grâce à OPLS-DA. La teneur en β-sitostérol de 10 lots de variétés authentiques de Chuanmutong était de 97,53-161,56 μg/g, tandis que la teneur en β-sitostérol des cinq lots d’adultérants variait considérablement, parmi lesquels la teneur en β-sitostérol de Clematis peterae Hand.-Mazz. et Clematis gouriana Roxb. Var. finetii Rehd. et Wils. était significativement inférieur à celui des variétés authentiques de Chuanmutong. La méthode de reconnaissance multimodèle par composants de l’indice HPLC et la méthode de reconnaissance multi-formes par empreintes chimiques établies dans cette étude fournissent une nouvelle stratégie pour identifier efficacement les matériaux médicinaux chinois authentiques et les adultérants associés.
Introduction
Chuanmutong, Caulis sec de Clematis armandii Franch. ou Clematis montana Buch.-Ham., est une médecine traditionnelle chinoise couramment utilisée dans les cliniques 1,2,3. Il est utilisé pour traiter les problèmes urinaires, l’œdème, les plaies sur la langue et la bouche, la diminution de la sécrétion de lait, la raideur articulaire et les douleurs musculaires causées par la chaleur humide4. Le Chuanmutong a toujours été obtenu à partir de variétés sauvages, principalement distribuées dans le sud-ouest de la Chine, en particulier dans le Sichuan, où la meilleure qualité peut être trouvée 5,6. Il est difficile de faire la distinction entre les variétés authentiques et leurs adultérants étroitement apparentés en raison de leurs caractéristiques similaires 7,8,9,10. La norme de qualité de Chuanmutong dans l’édition 2020 de la pharmacopée chinoise ne stipule que les propriétés, l’identification microscopique et l’identification sur couche mince sans détermination du contenu, qui ne peuvent pas identifier efficacement les adultérants et présentent donc des risques potentiels. De plus, il existe peu de rapports comparant et identifiant Chuanmutong et les plantes apparentées. Par conséquent, une méthode de contrôle de la qualité pour assurer l’authenticité de Chuanmutong mérite une étude plus approfondie.
Les constituants chimiques de Chuanmutong sont principalement composés de triterpénoïdes pentacycliques de type oléanane et de leurs glycosides, flavonoïdes et acides organiques11,12,13,14. Parmi eux, l’acide oléanolique, le β-sitostérol, le stigmastérol et l’ergostérol ont des effets diurétiques d’intensités différentes, qui peuvent être des substances pharmacodynamiques potentielles pour favoriser la diurèse et soulager la strangurie15,16. Les empreintes chimiques sont obtenues en séparant et en détectant de nombreux composants chimiques contenus dans les échantillons par chromatographie liquide à haute performance (CLHP), chromatographie en phase gazeuse (CG), etc. L’adoption de méthodes d’analyse statistique appropriées pour analyser les caractéristiques de Chuanmutong peut déterminer le contrôle de qualité global et l’identification scientifique de la médecine traditionnelle chinoise17,18,19.
Dans cette étude, 10 lots de variétés authentiques Chuanmutong et cinq lots d’adultérants ont été collectés. Leur qualité a été comparée et analysée par la méthode d’empreintes digitales HPLC combinée à la reconnaissance multi-formes, y compris l’analyse en grappes (AC), l’analyse en composantes principales (ACP), l’analyse orthogonale partielle des moindres carrés (OPLS-CA) et la détermination du contenu de la composante pharmacodynamique. Ce protocole établit une méthode d’identification des variétés authentiques à haute spécificité, une nouvelle stratégie pour l’identification scientifique des variétés authentiques et des adultérants des matières médicinales chinoises.
Protocol
Representative Results
Discussion
La collecte d’échantillons pour la recherche est la première étape clé de la construction de la reconnaissance multi-motifs dans l’identification de l’authenticité des matériaux médicinaux chinois. Grâce à des études de marché, nous avons constaté que Sichuan Ya’an, Liangshan et Leshan sont les principales zones de production des ressources sauvages de Chuanmutong. Les variétés apparentées d’un même genre ont également la même répartition géographique 6,20<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par le projet de l’Administration de la médecine traditionnelle chinoise du Sichuan (n° 2020JC0088, n° 2021MS203).
Materials
| Acetic acid | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2017381038 | |
| Acetonitrile | Sigma-Aldrich Trading Co., Ltd., Shanghai, China | WXBD5243V | |
| β-Sitosterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd., Chongqing, China | 20210201 | |
| C18 column | Yuexu Material Technology Co., Ltd., Shanghai, China | Welch Ultimate LP | |
| Chuanmutong | Guoqiang Chinese Herbal Pieces Co., Ltd., Sichuan, China | 19020103 | CMT-1 |
| Chuanmutong | Hongya Wawushan Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200701 | CMT-2 |
| Chuanmutong | Hongpu Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200701 | CMT-3 |
| Chuanmutong | Hongpu Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200901 | CMT-4 |
| Chuanmutong | Xinrentai Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210701 | CMT-5 |
| Chuanmutong | Haobo Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210401 | CMT-6 |
| Chuanmutong | Xinrentai Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200901 | CMT-7 |
| Chuanmutong | Wusheng Pharmaceutical Group Co., Ltd., Sichuan, China | 201201 | CMT-8 |
| Chuanmutong | Limin Chinese Herbal Pieces Co., Ltd., Sichuan, China | 201001 | CMT-9 |
| Chuanmutong | Yuhetang Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210501 | CMT-10 |
| Clematis argentilucida (Levl. et Vant.) W. T. Wang | Madzi Bridge, Sanlang Township, Tianquan County, Sichuan, China | – | CC |
| Clematis apiifolia var. obtusidentata Rehd. et Wils. | Heilin Village, Qiliping Township, Hongya County, Sichuan, China | – | DC |
| Clematis peterae Hand.-Mazz. | Huangmu Village, Huangmu Township, Hanyuan County, Sichuan, China | – | DE |
| Clematis gouriana Roxb. Var. finetii Rehd. et Wils | Mixedang Mountain, Huangwan Township, Emei County, Sichuan, China | – | XS |
| Clematis finetiana Levl. et Vaniot. | Wannian Village, Huangwan Township, Emei County, Sichuan, China | – | SMT |
| Electronic balance | Haozhuang Hengping Scientific Instrument Co., Ltd., Shanghai, China | FA1204 | |
| Ergosterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd, Chongqing, China | 20210201 | |
| Ethanol | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 2021112602 | |
| Ethyl acetate | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2017042043 | |
| Formic acid | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 2016062901 | |
| High performance liquid chromatography | Agilent, USA. | 1260 | |
| IBM SPSS Statistics version 26.0 | International Business Machines Corporation, USA | – | |
| Methanol | Sigma-Aldrich Trading Co., Ltd., Shanghai, China | WXBD6409V | |
| Methanol | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 202010302 | |
| n-butyl alcohol | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2020071047 | |
| Petroleum ether | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2020090125 | |
| Phosphoric acid | Comeo Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 20200110 | |
| SESCF-TCM version 2012 | National Pharmacopoeia Commission, China | – | http://114.247.108.158:8888/login |
| Stigmasterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd., Chongqing, China | 20210201 | |
| Trichloromethane | Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd., Shanghai, China | 20200214 | |
| Umetrics SIMCA version 14.1.0.2047 | Umetrics, Sweden | – | https://www.sartorius.com/en/products/process-analytical-technology/data-analytics-software/mvda-software/simca/simca-free-trial-download |
| Ultrapure water machine | Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd., Sichuan, China | UPH-II-10T | |
| Ultrasonic cleaner | Kunshan Hechuang Ultrasound Instrument Co., Ltd., Jiangsu, China | KH3200E |
References
- Chen, C. R. . Chinese Medicine Specimen Picture Book. , 116 (1935).
- Xiong, J., et al. Lignans from the stems of Clematis armandii ("Chuan-Mu-Tong") and their anti-neuroinflammatory activities. Journal of Ethnopharmacology. 153 (3), 737-743 (2014).
- Pan, L. L., et al. a lignan from the Chinese medicinal plant Clematis armandii, inhibits A431 cell growth via blocking p70S6/S6 kinase pathway. Integrative Cancer Therapies. 16 (3), 351-359 (2017).
- Chinese Pharmacopoeia Commission. . Pharmacopoeia of The People’s Republic of China: (Edition 2020). , 38 (2020).
- Wang, D. G., Guo, J. L. Textual research on the materia medica and authenticity of Clematidis armandii. Lishizhen Medicine and Materia Medicine Research. 18 (11), 2696 (2007).
- Fang, Q. M., Zhang, M., Zhong, Y. Y. The natural resources and exploitation of Caulis Clematidis Armandii in Sichuan. West China Journal of Pharmaceutical Sciences. 20 (5), 404-406 (2005).
- Bai, M. N., Dai, Y. X., Wang, Y., Ren, Y. Y., Tan, R. Study on the identification of Caulis Clematidis Armandii. Research and Practice on Chinese Medicines. 31 (3), 13-16 (2017).
- Zhou, P. J., Li, X. F., Fu, D. H., Pu, X. Y., Zhu, G. Q. Pharmacognosy identification of Ethnomedicine Clematis ranunculoides Franchet. Journal of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine. 34 (3), 432-436 (2017).
- Guo, J. L., Tang, Y., Pei, J., Wang, D. G. Study on random amplified polymorphic DNA and sequence characterized amplified regions of Caulis Clematidis Armandii. Journal of Chengdu Medical College. 6 (4), 283-286 (2011).
- Liu, M. Z., Li, M. N., Yao, H., Liu, P. Molecular identification of Clematidis Armandii Caulis and its adulterants and closely related species by ITS2 sequence. Global Traditional Chinese Medicine. 4 (6), 446-450 (2011).
- Liu, J. J., Chen, X., Wei, Z. Q., Li, B. Chemical constituents and identification of the caules of Clematis armandii Franch.and Clematis montana Buch.-Ham. Natural Product Research and Development. 22 (6), 998-1000 (2010).
- Yang, T. R., Xu, Z., Shi, Y. N. Studies on four compounds from Clematis Montana. Journal of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine. 10 (4), 142-143 (2008).
- Yan, L. H., Xu, L. Z., Zhou, Z. M., Yang, S. L. Chemical constituents from stems of Clematis armandii(I). Chinese Traditional and Herbal Drugs. 38 (3), 340-342 (2007).
- Li, X., et al. Traditional uses, phytochemistry, pharmacology, and toxicology of Akebiae Caulis and its synonyms: A review. Journal of Ethnopharmacology. 277, 114245 (2021).
- Ye, X., et al. Diuretic effect and material basis of Clematidis Armandii Caulis in rats. China Journal of Chinese Materia Medica. 44 (9), 1889-1894 (2019).
- Kuang, Y., et al. Consistency study of Caulis Clematidis Armandii and its traditionally used products and counterfeit species based on efficacy and pharmacognosy. Pharmacology and Clinics of Chinese Materia Medica. 36 (3), 115-121 (2020).
- Li, Y., et al. Quality assessment of Asarum heterotropoides var. mandshuricum based on HPLC multi-component determination and multiple pattern recognition method of fingerprint. Chinese Traditional and Herbal Drugs. 53 (1), 238-243 (2022).
- Li, Y., et al. Determination of multi-components of Paeoniae Alba Radix based on fingerprints and chemical pattern recognition. Chinese Traditional and Herbal Drugs. 53 (1), 231-237 (2022).
- Li, H. H., et al. Comparative investigation for raw and processed products of Euodiae Fructus based on high-performance liquid chromatography fingerprints and chemical pattern recognition. Chemistry & Biodiversity. 18 (8), 2100281 (2021).
- Dong, L. J., et al. Study on suitable distribution areas of Kawa Kimichi produced in Sichuan province-based on remote sensing and GIS-A case study of Clematis Armandii. Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology. 17 (11), 2398-2404 (2015).
- Tang, S. W., Pei, J., Li, F. Y. Morphological and histological identification of Chuanmutong. West China Journal of Pharmaceutical Sciences. 15 (1), 19-21 (2000).
- Li, B., Chen, X., Fang, Q. M., Zhang, B. J., Wei, Z. Q. Quality Research of Chuanmutong. Journal of Sichuan of Traditional Chinese Medicine. 27 (6), 58-60 (2009).
- Wu, W. J., Wan, M. M., Cao, Y. H., Tan, R., Song, L. K. Research on the Quality Standard of Chuanmutong. Chinese Archives of Traditional Chinese Medicine. 33 (2), 313-315 (2015).
- Wei, Z. Q., Chen, X., Li, B., Dong, X. P. Determination of stigmasterol in Clematis armandii Franch and Clematis montana Buch-Ham. by HPLC. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 20 (3), 574-575 (2009).
- Qing, L. S., et al. Determination of oleanolic acid in Caulis clematidis armandii by HPLC. West China Journal of Pharmaceutical Sciences. 21 (3), 273-274 (2006).
- Yang, S. D., Wang, R., Fu, D. Y., Guo, J. J., Tan, W. Y. Determination on oleanolic acid in caulis clematidis armandii by microwave assisted extraction-HPLC/MS. Anhui Academy of Agricultural Sciences. 38 (13), 6929-6931 (2010).
